地面光伏电站建设流程.docx
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地面光伏电站建设流程
太阳能光伏电站项目建设流程
1
项目筹备
2
项目立项
3
项目建设
4
并网验收
一、项目筹备
预可研、洽谈、路条项目启动、手续办理
•
可利用地面或屋顶
•
较好的日照条件
•
良好的政策环境
•
资金实力
•
项目实施能力
•
良好的电网条件
•
投资收益保障
•
业带动能力
预可研报告
内容包括:
日照情况、地理环境、电网接入条件、投资收益要求。
请具备电力设计资质的单位根据项目所在地情况进行概设计和计算
主要输出包括电站规模总平面布置设备选择等方面的整体设计方案。
有待于进一步深化设计,是下一步项目建议书、取得路条、项目规划
选址等审批的主要依据。
项目筹备
项目路条审批流程
首先工程咨询单位从宏观上论述项目设立的必要性和可能性,把项目
投资的设想变为概略的投资建议,编制出项目建议书。
将项目建议书逐级上报至项目所在地发改委和省发改委能源局,省发
改委能源局能源局根据当地实际情况进行审批
项目所在地发改委发给可开展项目前期工作的联系函
手续办理
项目所在地规划局项目规划选址意见
项目所在地国土局项目用地预审意见
环境影响评价报告
电网接入设计方案
项目所在地环保局项目所在地安监局安全预评价报告
二、项目立项
项目可行性研究报告
项目规划选址意见
项目用地预审意见
电网接入审批意见
安全预评价审批意见
环境评估报告审批意见
施工图审查合格证书
编写项目核准申请报告报送至地方和省发改委能源局,省发改委能源
局给予核准批复。
三、项目建设
现场勘测:
地形地貌勘测
水源、电力接入及运输能力考查
熟悉周边用户电力使用情况
协调电力入网:
与属地电力公司协调,确保电力顺利入网
初步设计
系统整体方案设计(规模、排布、设备选择)
深化设计
根据招标确定的设备类型、型号等进行设计
项目施工:
1
、土建施工组:
场地平整
围护建设
光伏电站平衡基础施工
场内道路、照明及其他基础设施施工
2
、机电安装组:
系统支架安装固定
电池组件固定
汇流箱、配电柜及逆变器的安装
电缆排布及接线
数据采集及监控设备的安装
四、
并网验收
电站主要设备选型及建设要点
电池组件选型
目前硅基材料的太阳电池板占据市场的主流,单晶硅太阳电池、
多
晶硅太阳电池及非晶硅薄膜太阳电池占整个光伏发电市场的
90%
以
上,而非晶硅薄膜太
阳电池近年来的发展非常快。
下面对三类
6
种
太阳电池组件列表比较。
三类
6
种太阳电池组件列表比较
(1)多晶硅太阳电池和单晶硅太阳电池以其稳定的光伏性能和较
高的转换效率,是光伏发电市场的绝对主流,在世界各地得到了广泛
的应用,也是本项目工程的首选电
池设备,其国内的市场供应量非常
充足。
同单晶硅太阳电池相比,多晶硅太阳电池转换效率稍低,但单瓦
造价便宜,尤其是
大功率组件价格要更便宜(采用大功率组件可以降
低土建等费用,从而降低工程投资),
适合建设项目用地比较充足、
可大面积铺设的工程,而单晶硅太阳电池更适合建设项目
用地紧缺、
更强调高转换效率的工程。
另外,根据设备厂的资料,多晶硅太阳电池在工程项目投运后电
池的效率逐年衰减稳定,单晶硅太阳电池投运后的前几年电池的效率
逐年衰减稍快,以后逐年衰减稳定。
综合以上因素,结合本项目的建
设用地情况,推荐选用大功率多晶硅太阳电池组件。
(
2
)薄膜太阳电池组件相对晶体硅太阳电池组件而言,太阳电池
组件转换效率较低,建设占地面积大,但价格比晶体硅太阳电池组件
便宜。
我国大陆地区没有大规模性
生产碲化镉薄膜太阳电池组件、铜
铟镓硒薄膜太阳电池组件厂商,产品采购主要依赖进口,且其产品价
格同比非晶硅薄膜太阳电池组件高。
非晶硅薄膜太阳电池组件比其他原料的薄膜太阳电池组件的价格
更低,适合在建设项目用地充足的工程大面积选用。
在工程设计中需要特别注意,薄膜太阳电池组件由于占地面积
大,导致用地费用、道路、支架、基础等土建费用、电缆费用有所增
加。
鉴于本项目可利用面积有限的实际情况,因此不建议在本工程中
选用。
(
3
)聚光太阳电池与晶硅、薄膜太阳电池相比转换效率很高,但
组件价格较贵,
同时跟踪装臵增加投资约
15
元
/
瓦,使得工程投资
较高,运行维护量较大,主要在国外小范围示范性使用。
由于组件旋
转时互相之间不能遮挡使得大范围布臵组件之间的间距很大,占地面
积要大得多大,更适合于小规模分散布臵使用,不建议在本工程中选
用。
太阳电池方阵安装方式
太阳电池方阵有多种安装方式,工程上使用何种安装方式决定了
项目的投资、收益
以及后期的运行、维护。
实际工程采用的安装方式
主要包括:
固定安装、单轴跟踪(平轴、斜轴)、双轴跟踪,每种安
装方式有各自的特点。
固定安装方式是将太阳电池方阵按照一个固定的对地角度和固定
的方向安装。
单轴跟踪安装方式是将太阳电池方阵安装在一个旋转轴
上,运行时方阵只能够跟踪太阳运行的方位角或者高度角中的一个方
向。
旋转轴可以是水平南北向放臵、水平东西向放臵、地平面垂直放
臵或按所在地纬度角倾斜布臵等。
双轴跟踪太阳电池方阵沿着两个旋转轴运动,能够同时跟踪太阳
的方位角与高度角的变化,理论上可以完全跟踪太阳的运行轨迹以实
现入射角为零。
根据国际、国内光伏电站的运行经验,在太阳电池性能等同等条
件下,一般方阵平单轴安装方式的发电量约是固定式安装方式的
1.1
~
1.2
倍
成本约为
1.05
~
1.2
倍;方
阵双轴跟踪安装方式的发电
量约是固定式安装方式的
1.3
~
1.4
倍
成本约为
1.15
~
1.35
倍。
跟踪
安装方式的初期投资要比固定安装方式高
18
~
35%
,但同时电站发电量
要
比固定安装方式高出
15%
~
33%
,但测算上网电价差别并不太大。
在
不考虑其他影响因素的情况下,采用跟踪安装方式有利于增加企业效
益,可以提前收回工程投资,为企业赚取更多利润。
同时,跟踪安装
方式由于采用自动跟踪机构使得方阵的运行更为复杂,也因此而使得
运行期间的维护、维修工作量加大,增加了运行难度。
因此而增加的
维护、
维修费用消减了增加发电量所带来的效益。
综合考虑以上因素,本工程的太阳电池组件安装方式推荐采用构
造简单、维护少的固定角度方式。
逆变器系统
由于太阳电池所发出的电是直流的,在接入电网时必须使用并网
型逆变器将直流电转换成交流电。
要求所选择逆变器可靠性高,保护功能齐全,且具有电网侧高功
率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点同时,逆变器选型时应尽
量选用大功率、性能可靠的产品,减少系统损耗。
穆棱市光伏电站系统总装机容量为
10MWp
,整个光伏电站共配臵
94
台
120kW
光伏并网逆变器,全部分散布臵在阵列区域内。
额定容量
为
120kW
的逆变器不带隔离变压器。
本次逆变器运行方式采用单机自
动并网。
即任意一台逆变器当其太阳电池组件侧电压及功率满足逆变
器启动要求时,逆变器自动并入运行。
电气接入系统
本光伏电站总容量为
10MWp
,采用集中并网发电。
单元升压站内方
阵经防雷直流汇线箱后接入直流汇流柜,然后经光伏并网逆变器输出
交流电,最终接入到箱式变电站进行升压至
66kV
后通过一回
66kV
线
路接入电网。
最终接入系统方案应以工程的“接入电力系统设计”并
经过有关部门审查批准后的方案为准。
太阳能光伏并网逆变器的选择
太阳电池技术参数
太阳电池所标参数均在
STC
标准下,其条件是
:
光谱辐照度:
1000W/m2
大气质量:
AM1.5
电池温度:
25℃
太阳电池组件参数如下:
表5-3电池组件技术参数
光伏组件,逆变器选型计算如下:
1)光伏组件每串16个组件
组串功率:
16*175Wp=2.8KWp
组串最大开路电压:
16*44.2*(1+50*0.38%)=841.57V≤850V,符合耐压要求,
组串MPP电压:
16*35.2=563.2V,符合变频器MPP输入450V-850V的要求。
2)、每台100KW逆变器输入38个组串最大输入DC电流:
38*Isc=38*5.2A=197.6A≤254.22
MPP工作电流:
38*4.97=188.86A
3)、单台逆变器接入光伏组件功率:
按该设计方案,每台逆变器接入38个组串,每串16个组件,共608个组件,共接入光伏组件功率106.4KWp
逆变器,电站设计方案:
按以上计算,
10MWp
光伏电站供选用
94
台路斯特公司生产的
100KW
无隔离变压器型并网逆变器
PVM450-100OT,
按每台接入光伏组件
106.4KWp
,共可接入
10001.6KWp
。
并网逆变器输出侧接入隔离升压变
压器副边,接入
10KV
中压电网。
94
台逆变器按
10
个分电站布臵,其中
1#--9#
分电站安装有
10
台
PVM450-100OT
逆变器,一台集中
PLC
控制单元
PVM-PLCOT
,每个分
电站共接入
1064KWp
光伏组件。
10#
分电站安装
4
台
PVM450-100OT
逆
变器,一台集中控制
PLC
单元,
10#
电站接入
425.6KWp
光伏组件。
10
个分电站共实现安装
10,001,600Wp
容量的光伏电站。
直流汇流柜
10MWp
单晶硅固定式方阵子场共配臵
470
台直流汇流柜,每台直流汇
流柜按照
22.4
kWp
容量进行设计,最多可接入
38
路光伏方阵防雷汇线
箱。
每
1
台
106.4KWp
直流汇流柜接入一台
12
0kW
逆变器。
太阳电池方阵的排布
考虑太阳电池组件的温度系数影响,
随着太阳电池组件温度的增
加,
开路电压减小;
相反,组件温度的降低,开路电压增大。
为了保
证逆变器在当地极限低温条件下能够正
常连续运行,所以在计算电池
板串联电压时应考虑当地的最低环温进行计算,
并得出串
联的电池个
数和直流串联电压(保证逆变器对太阳电池最大功率点
MPPT
跟踪范
围)。
本方案整个方阵场总容量为10MWp。
全站共划分为10个独立的单元升压站。
每个单元升压站布臵在方阵场的中间位臵。
1#---09#单元升压站容量均为1MWp.每个站内设臵一间逆变器室和一台箱式变电站。
整个方阵场内布臵一个总容量约10MWp的多晶硅固定安装式方阵子场,共配臵94台
120kW逆变器、94台120kW直流汇流柜、9台容量为1000kVA的10kV三绕组箱式变压器组。
构成10个单元升压站最终接入10kV系统。
(1)每个方阵的串联组件个数计算:
光伏组件每串16个组件组串功率:
16*175Wp=2.8KWp
组串最大开路电压:
16*44.2*(1+50*0.38%)=841.57V≤850V,符合耐压要求,
组串MPP电压:
16*35.2=563.2V,符合变频器MPP输入450V-850V的要求。
2)、每台100KW逆变器输入38个组串最大输入DC电流:
38*Isc=38*5.2A=197.6A≤254.22
MPP工作电流:
38*4.97=188.86A
直流串联工作电压为:
16×35.2V=563.2V(满足120kW逆变器最大功率点MPPT跟踪范围)
(2)方阵排布:
电池组件每16个一串,并列8路汇入一个直流防雷汇线箱,这样
构成一个方阵。
考虑节省组件方阵支架配筋,方阵布臵形式为2行32列布臵,即组件为竖向排列成2行,共32列。
同时考虑整个方阵承载风压的泄风因素,组件排列行间距为20mm
,列间距为20mm,具体如下图(示意图中为方阵41°倾斜角安装时的投影)
:
方阵功率为:
2.8kW×8=22.4kW
(3)单元升压站直流系统:
该120kW方阵场总容量为:
38×2.8kW=106.4kW,共计608个组件。
配臵1台107kW直流汇流柜接入1台120kW逆变器,最终接入一台容
量为1000kVA双绕组变压器的箱式变压器组。
1MWp方阵个数为:
1000kW/22.4kW=44.4个,取整数,
44个方阵组成1个1MWp方阵场。
该1MWp方阵场总容量为:
38×2.8kW=106.4kW,共计
608个组件。
配臵5台200kW直流汇流柜接入1台120kW逆变器。
最终
1台逆变器接入一台容量为1000kVA三绕组变压器的箱式变压器组。
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